Přiznejme si to - opravdu nemáme rádi semínka. To samozřejmě není univerzálně pravda. Koneckonců, mnoho potravin je ve skutečnosti semena (fazole, hrášek, rýže, kukuřice, káva, kakao) nebo pochází ze semen (mouka, olej), a semena potřebujeme k množení mnoha rostlin. Pokud však jde o hrozny, meloun, banán, citrusy a některé další ovoce a zeleninu, semena mohou být na obtíž. Semena mnoha druhů ovoce se mísí s částí, kterou jíme, a neomezují se na nepoživatelnou část, jako jsou jablka, nebo malá, jako jsou borůvky a jahody. Krize velkého semene není příjemná a pokud se nejedná o soutěž, je často společensky nepříjemné je vyplivnout. Proto skočíme na šanci zbavit se semen nebo je alespoň snížit na zvládnutelný počet.
Bezsemenné rostliny nejsou běžné, ale existují přirozeně nebo s nimi mohou šlechtitelé rostlin manipulovat bez použití technik genetického inženýrství. Žádné současné bezsemenné rostliny nejsou geneticky modifikované organismy (GMO). Stejně jako u mnoha rostlinných systémů musí několik kroků správně fungovat v „cestě“ výroby konečného produktu (v tomto případě semen). Kompromis v jednom kroku vede k neúspěchu. Bezsemennost rostliny je zbytečná, protože nedokáže plodit potomky, proto se většina bezsemenných rostlin množí roubováním nebo řízky (výjimkou jsou okurka a vodní meloun). Jedná se však o dědičnou vlastnost přenášenou pylem a udržovanou v genofondu, dokud se znovu neobjeví správná rodičovská kombinace k produkci rostliny s bezsemennými plody. Jelikož k nim dochází přirozeně a lidé jsou pozorní, zvědaví a vynalézaví tvorové, jakmile najdeme něco, co se nám líbí, plně to využijeme. Proč jsou tedy některé plody bez pecek?
Panenské ovoce
Všechny bezsemenné plody spadají do obecné kategorie zvané parthenocarpy. Parthenocarpy je řecké slovo, které znamená „panenské ovoce“. Jedná se o situaci, kdy se ovoce vyvine bez oplodnění vajíčka (část květu, která se při oplodnění vyvine do semene). U těchto rostlin může nebo nemusí být nutné opylovat ke spuštění produkce hormonů, aby stimulovaly bobtnání stěny vaječníků a tvorbu plodů. Nedochází však k oplodnění a vývoji semen a nejsou zde žádné „stopy semen“ nebo zbytky semen. V některých případech může být vývoj ovoce stimulován při absenci pylu prostřednictvím aplikací externích hormonů. Tato bezsemennost se vyskytuje u některých odrůd okurek, tomelů, hroznů, citrusů, ananasu a dalších. Tento typ bezsemenství často přináší menší plody než jejich nasazené protějšky.
Některé rostliny schopné produkovat semeno mohou mít sterilní pyl nebo jiné důvody, které je činí neschopnými tvořit semeno, a pro produkci semena vyžadují opylení jiným, geneticky odlišným členem tohoto druhu. Když jsou zasazeny do velkých sadů, jsou obklopeny geneticky identickými kopiemi sebe samých, což způsobuje, že produkují parthenokarpické ovoce. Mnoho citrusů funguje tímto způsobem.
Stopa semen
Stenospermocarpy je typ partenokarpie, kde dochází k oplodnění a semeno se začíná rozvíjet, ale nakonec se přeruší a zanechá po sobě znatelnou „stopu semene“. Stopy osiva se liší velikostí v závislosti na tom, jak daleko vývoj semen před potratem pokročil, a jsou obecně dostatečně měkké, aby neměly chvění plně vyvinutého osiva. K tomu dochází u většiny bezsemenných hroznů, melounu a jiného ovoce. Šlechtitelé hroznů bez pece využívají tento proces částečného vývoje odstraněním vyvíjejících se semen před potratem a jejich pěstováním na rostliny pomocí technik tkáňové kultury. Tímto způsobem mají oba rodiče bezsemennou vlastnost, čímž produkují vyšší počet bezsemenných potomků.
K narušení procesu vývoje semen dochází z mnoha důvodů. Meloun a banán jsou bez pecek, protože mají tři sady chromozomů, což jim dává lichý počet pro práci, když produkují pyl a vaječné buňky. Většina organismů má sudý počet chromozomů, takže výsledné vajíčko a pylové buňky dostávají sudý počet chromozomů, které obsahují genetický materiál, např. DNA, aby se spojily a vytvořily potomky. Když triploidy tvoří vejce a pyl, proces produkuje liché číslo, což má za následek, že vejce a pyl nedostávají stejný chromozomový kompliment, proto jim chybí informace potřebné k životaschopnosti. Pyl z triploidů se často jeví jako scvrklý a špatně tvarovaný.
Přechod
Triploidní organismy se vyskytují přirozeně nebo se mohou vyvinout křížením diploidu (dvě sady chromozomů) s tetraploidem (čtyři sady chromozomů) za vzniku triploidu. V případě melounu musí dojít k opylení, aby se mohlo vyvinout ovoce, a protože triploidní pyl nevyklíčí, jsou vloženy diploidní odrůdy, aby poskytly životaschopný pyl k vyvolání plodů bez úplného vývoje semen. Stopy bílých semen jsou snadno viditelné v melounu
Stenospermokarpická bezsemennost u všech dosud studovaných hroznů je způsobena přirozeně se vyskytující škodlivou „bodovou mutací“ v části o chromozomu hroznů odpovědnou za vývoj semen. Mnoho lidí používá slovo mutace nebo mutant v negativním kontextu, ale většina změn, které považujeme za žádoucí, nastala přirozeně.
Bylo vyvinuto úsilí k vývoji bezsemenných třešní. Existuje však rozdíl mezi „jámou“ a semínkem. Jáma je tvrdá, kamenitá tkáň obklopující semeno v olivách, třešních, broskvích, švestkách a meruňkách a není součástí semene. Vědci dokázali vyvinout bezsemenné, ale ne bezcitné třešně.
Bezsemennost může nebo nemusí změnit charakter ovoce. Semeno v plodu může pomoci čerpat energii a živiny do charakteristik měnících se ovoce, jako jsou hladiny živin a cukru, velikost ovoce, počet plodů, doba dospělosti a další. Chovatelé a zahradníci odvedli dobrou práci pomocí standardních šlechtitelských a produkčních technik k překonání těchto omezení.
Pro více informací:
Michigan State University
www.canr.msu.edu